海口濕式電除塵器

四種濕式電除塵器的對比分析

濕式靜電除塵器作為目前燃煤電廠污染物控制的精處理設備，在國內已受到了廣泛重視，并逐步得到推廣和使用。本文介紹了目前使用中的靜電除塵器(金屬極板濕式電除塵器、導電玻璃鋼極板濕式電除塵器、柔性極板濕式電除塵器、徑流濕式電除塵器)的技術特點和主要參數，為燃煤機組超低排放改造加裝濕式靜電除塵器提供參考。

1、引言進入(ru)新世(shi)紀，隨著(zhu)我國經濟的高速發展，火(huo)電裝(zhuang)機容量仍在不斷增(zeng)長(chang)。按(an)中(zhong)電聯《電力行業節能環(huan)保信息(xi)》推算，2015年，我國新增(zeng)火(huo)電裝(zhuang)機容量約0.51億(yi)kW。根據電力規(gui)劃設計(ji)總院預測，到(dao)2020年，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新增(zeng)裝機(ji)容(rong)量(liang)約(yue)為3億kW。火電(dian)廠的快(kuai)速發(fa)展導致了(le)大氣環(huan)境(jing)的污染并引發(fa)了(le)公共(gong)環(huan)境(jing)及健康危機(ji)，

雖然采取一系列政策，大(da)力推動煤(mei)炭清潔利用與發展清潔能源，但(dan)由于我國燃煤發電(dian)的(de)基數較大，火電(dian)廠仍將是大氣污(wu)染物的(de)主要(yao)排放源之一(yi)，而降低排放強度的(de)主要(yao)措(cuo)施(shi)(shi)就(jiu)是制(zhi)定和實施(shi)(shi)更加嚴格的(de)排放標準。

同(tong)時(shi)濕式(shi)電除塵器(qi)(qi)作為燃煤電廠污(wu)染物控(kong)(kong)制的(de)精處(chu)理技術(shu)設備，其處(chu)理對象為含大量游離水的(de)飽和(he)濕煙(yan)氣，主要去(qu)除粉(fen)塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體(ti)，并可有效(xiao)控(kong)(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介紹(shao)4種濕式(shi)電除塵器(qi)(qi)技術(shu)，并從性能、可靠性及除塵效(xiao)果等(deng)方(fang)面進行比(bi)較。

2、濕式電除塵器簡介濕式電除塵器(簡稱WESP)，與干式電除塵器的除塵原理基本相同，先依靠高壓電暈放電使得粉塵荷電，荷電后的粉塵在電場力的作用下到達集塵板(或集塵管)，再采用沖洗方式，使粉塵隨著沖刷液的流動而。在(zai)目前的濕(shi)除技術(shu)(shu)中(zhong)，主要(yao)差(cha)別在(zai)于(yu)陽極(ji)(ji)板材(cai)質的選取及(ji)清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)。根據(ju)陽極(ji)(ji)材(cai)質的不同，主要(yao)分(fen)為(wei)不銹鋼濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)、柔(rou)性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi);根據(ju)清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜的形(xing)(xing)成原理)不同，分(fen)為(wei)水(shui)(shui)膜自(zi)(zi)清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗(xi)清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)，前者為(wei)間斷(duan)噴淋，靠煙氣中(zhong)的水(shui)(shui)汽在(zai)陽極(ji)(ji)表面(mian)(mian)自(zi)(zi)凝結實(shi)現在(zai)線清(qing)灰(hui)，后者為(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)陽極(ji)(ji)表面(mian)(mian)形(xing)(xing)成水(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)性能對(dui)(dui)比3.1、金屬電極濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)20世(shi)紀90年代，為應對(dui)(dui)地方環保(bao)法規提出的對(dui)(dui)煙塵(chen)排放控制的要求，日本(ben)三菱公司(si)研發(fa)并建(jian)成濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤電廠(chang)的煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控(kong)制(zhi)要求(qiu)，在燃(ran)煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)。目前我國通(tong)過(guo)引進技(ji)術并優化設計，已掌握(wo)其(qi)核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的技(ji)術特點如下：1)大多(duo)采用(yong)臥式布(bu)置，氣流沿水平(ping)方向(xiang)進出，煙氣流速(su)較(jiao)低(di)(流速(su)在2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效控(kong)制(zhi)氣流帶出粉塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫除效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平(ping)行(xing)(xing)于(yu)氣流方向(xiang)布(bu)置，金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)采用(yong)懸掛(gua)(gua)(gua)方式，極(ji)(ji)(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸掛(gua)(gua)(gua)梁固定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采用(yong)框架式結(jie)構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛(gua)(gua)(gua)在殼體中。這種安裝方式由于(yu)陰陽極(ji)(ji)(ji)不易(yi)變形(xing)，極(ji)(ji)(ji)間距有(you)保證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)行(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫系統(tong)出現故(gu)障時，可(ke)以在較(jiao)高(gao)的煙氣溫(wen)度下運(yun)行(xing)(xing)。

(2)金屬電極濕式(shi)電除塵器(qi)存在的(de)問題如(ru)下：

1)陽極(ji)板一(yi)般高度在8～10m左(zuo)右，要形成均(jun)勻的(de)(de)水(shui)膜(mo)對(dui)(dui)陽極(ji)板的(de)(de)設計、制造、安裝及維(wei)護(hu)有嚴格的(de)(de)要求，更(geng)換時(shi)難(nan)度較(jiao)大(da)。2)極(ji)板材質多采(cai)(cai)用316L，需要通過水(shui)膜(mo)保護(hu)以(yi)防腐(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)膜(mo)保護(hu)出(chu)現失效，造成極(ji)板腐(fu)蝕嚴重，甚至(zhi)喪失除塵效率。3)清(qing)灰方式采(cai)(cai)用在線(xian)單線(xian)連(lian)續噴淋(lin)工(gong)藝，需要設置專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循環使用，這種清(qing)灰方式對(dui)(dui)于水(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)(de)消(xiao)耗(hao)較(jiao)大(da)，對(dui)(dui)噴嘴(zui)性(xing)能要求更(geng)高。根據(ju)各企業發布的(de)(de)環境監測報告顯(xian)示，金屬電極(ji)濕(shi)式電除塵器粉(fen)(fen)塵去(qu)除率(粉(fen)(fen)塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大(da)唐黃島電廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等都(dou)采(cai)(cai)用了金屬極(ji)板濕(shi)式電除塵器。

3.2、導電玻璃鋼濕式電除塵器導電玻璃鋼濕式電除塵技術來源于化工行業的濕式電除霧器，在化工、煤氣凈化等領域已經有幾十年的應用歷史，技術成熟。導電玻璃鋼(FiberReinforcedPlastics，FRP)是一種以樹脂為基體，碳纖維、玻璃纖維等為增強材料，通過成型工藝制成的高導復合材料。使用導電玻璃鋼作為收塵極可以采用管式或蜂窩狀形式(立式布置)，也可采用板式形式(臥式布置)，目前，以蜂窩狀結構居多。

(1)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)重(zhong)量輕、比強度高、耐腐(fu)蝕等特(te)(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實(shi)現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)(you)利于(yu)(yu)保證安(an)裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)，收集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)，能有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)(de)(de)粘接(jie)，靠(kao)重(zhong)力(li)自(zi)流(liu)至下(xia)(xia)部(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)(wei)防止(zhi)少量煙塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)，在沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)管上(shang)部(bu)設置一(yi)層間(jian)斷噴淋(lin)裝置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為(wei)(wei)多個電(dian)(dian)場(chang)，當需要進行間(jian)斷沖洗(xi)時(shi)(shi)，控制系(xi)統(tong)自(zi)動(dong)停(ting)掉其中一(yi)個電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運行，沖洗(xi)結束(shu)后開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)(yu)耗(hao)水量較小(xiao)，集(ji)液(ye)槽中的(de)(de)(de)(de)(de)收集(ji)液(ye)可返(fan)回脫硫塔內循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速(su)在2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率高，提高煙氣(qi)流(liu)速(su)后，影(ying)(ying)響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在高溫下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙氣(qi)溫度較高時(shi)(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命有(you)(you)影(ying)(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在10～15年(nian)左右，與產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)質量及(ji)制作產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂(zhi)等原(yuan)材料性(xing)能有(you)(you)關(guan)。3)如果出(chu)現部(bu)分導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損(sun)壞，需要整個模(mo)塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增加(jia)維護費用(yong)(yong)和(he)難度。根據各企業發布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)環境監測報告(gao)顯示(shi)，導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機組(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)(zu)等都采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀(ji)90年(nian)代(dai)末，俄亥俄州立大學提出了(le)柔性電極濕(shi)式(shi)電除塵技術的(de)概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立(li)大(da)學共同研究制作出臺實驗裝置。濕式除塵器存在的問題，集中體現在集塵極材料和表面水膜分布不均勻引發的系列問題上，基于上述原因，我國早由山東大學和國電(dian)環(huan)保院共同研(yan)(yan)發，開始了柔性絕緣(yuan)疏水纖維織(zhi)物用于濕式除塵(chen)器的研(yan)(yan)究工作，并(bing)于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組(zu)中完(wan)成工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其(qi)導電(dian)，可以(yi)形(xing)(xing)成水膜(mo)，并靠重力(li)自流(liu)向下(xia)與煙(yan)氣分離，柔性(xing)織(zhi)物材料作為收(shou)塵極(ji)布置(zhi)成方形(xing)(xing)孔道(立式布置(zhi))，煙(yan)氣沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵器的技術特點(dian)如下(xia)：1)柔性(xing)陽有(you)(you)重量輕(qing)、防腐(fu)性(xing)(xing)能(neng)好(hao)的(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)結構(gou)特性(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)表(biao)面形(xing)成(cheng)均勻(yun)水(shui)膜，利用從煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實現自清(qing)灰，沖洗水(shui)量小(xiao)。3)陽極(ji)部(bu)件可(ke)組裝拆卸，有(you)(you)利于(yu)后期(qi)(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護和(he)更(geng)換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽極(ji)不(bu)耐(nai)高(gao)溫，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度較高(gao)時(shi)，對陽極(ji)壽(shou)命(ming)有(you)(you)影響(xiang)，嚴(yan)重時(shi)可(ke)能(neng)燒(shao)蝕，使用壽(shou)命(ming)6年左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織(zhi)物的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率較大(da)，陽極(ji)布(bu)的(de)(de)(de)張(zhang)緊程度和(he)浸水(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)極(ji)間距，進(jin)而影響(xiang)到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速較高(gao)，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率低。性(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)明(ming)：粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽發(fa)電(dian)(dian)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)300MW機(ji)(ji)組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一體化有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)一期(qi)(qi)600MW機(ji)(ji)組采(cai)用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑流濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)徑流濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)是北京華能(neng)達公(gong)司自主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)有(you)自主(zhu)知識產權的(de)(de)除塵技(ji)術(shu)。與上述濕式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)除塵器(qi)結構不同，該結構布置(zhi)是將收塵陽極板(ban)垂直于(yu)氣流方向，使電(dian)場力(li)(li)與引(yin)風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方向在(zai)同一(yi)水平線上，粉塵顆粒(li)在(zai)引(yin)風(feng)力(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同作用下，在(zai)新型(xing)(xing)陽極板(ban)上完成捕(bu)集。裝置(zhi)主(zhu)要由(you)殼體、分布板(ban)、陽極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴淋(lin)系統(tong)(tong)、熱風(feng)系統(tong)(tong)和供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑流濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)的(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下：1)與煙氣接觸(chu)部位(wei)全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有(you)強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(尤其(qi)對氯離子(zi)和硫化(hua)物的(de)(de)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi))等特(te)性，使用壽命能(neng)夠達到30年(nian)。2)新型(xing)(xing)陽極板(ban)的(de)(de)通孔率達到98%以(yi)上，其(qi)幾乎(hu)全通透的(de)(de)結構大大降(jiang)低了徑流式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除塵器(qi)的(de)(de)運行(xing)阻力(li)(li)，并且和普通的(de)(de)陽極板(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同體積下新型(xing)(xing)陽極板(ban)具(ju)有(you)的(de)集塵(chen)(chen)面積，相當于(yu)普通(tong)陽極(ji)(ji)板的(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統(tong)(tong)采(cai)(cai)用(yong)(yong)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)設計，在旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)下部(bu)(bu)(bu)設立獨立的(de)清洗室，由高壓噴嘴(zui)在旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)內部(bu)(bu)(bu)向外沖洗網(wang)板，清洗網(wang)板后的(de)污(wu)水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污(wu)管道(dao)送入脫硫塔補水(shui)。在工程運行中，利用(yong)(yong)壓差監(jian)測(ce)，實現(xian)在線噴淋，無水(shui)循(xun)環系(xi)統(tong)(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在的(de)問題如下：1)由于(yu)接觸煙(yan)氣(qi)的(de)部(bu)(bu)(bu)件全部(bu)(bu)(bu)采(cai)(cai)用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼(gang)，前(qian)期成(cheng)本投入較高。